涂层商标织物的制备及其快速喷印性能研究

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由于传统的溶剂型干法涂层及PA6湿法涂层整理后的商标织物数码喷墨打印时容易出现吸墨速干性能差、图案不清晰、耐摩擦色牢度低等问题,难以推广应用。而数码喷印用水性墨水主要以水溶性丙烯酸树脂为连接料,因此,以水性聚丙烯酸酯类涂层剂制备涂层浆进行商标织物涂层,有望提高其对水性墨水的吸收性。本文首先研究了四种不同改性结构的水性聚丙烯酸酯涂层剂对商标织物表面结构及数码喷印性能的影响,优选合适的涂层剂并确定其与填充剂的最佳用量配比;其次,研究了高岭土、碳酸钙和二氧化硅等填充剂对商标织物表面形貌和喷印性能的影响,最终选择以高岭土和碳酸钙进行复配,并对复配比例进行优化;最后,研究交联剂的用量以及焙烘工艺条件对涂层性能的影响,研制出适用于数码喷墨打印用商标织物的涂层配方及工艺。首先,通过研究不同改性结构的水性聚丙烯酸酯涂层剂对涂层浆流变性能和涂层商标织物表面结构、力学性能、手感、吸墨速干性能、打印清晰度及耐摩擦色牢度的影响,分析了涂层商标织物的表面结构与喷印效果的相关性,发现EC-507改性苯丙乳液粒径分布均匀,并且制备出的涂层浆流变性能最佳;与其它涂层剂相比,苯丙乳液涂层后商标织物的接触角最小,为33.76°,吸墨速干性能更好;墨点圆度最高,为0.68,打印清晰度更高;干摩擦色牢度达到4级。在此基础上,以EC-507改性苯丙乳液作为涂层剂,探究涂层剂和填充剂的用量配比对商标织物喷印性能的影响,结果表明二者的用量配比为1:3时,涂层商标织物的喷印性能最佳。其次,系统研究了高岭土、碳酸钙和二氧化硅三种填充剂单独使用时对商标织物喷印性能的影响,发现经高岭土涂层后的商标织物打印清晰度最高,但耐摩擦色牢度较低;经碳酸钙涂层后的商标织物打印清晰度较低,但耐摩擦色牢度最好,达到4级及以上;经二氧化硅涂层后的商标织物渗化现象较明显且耐摩擦色牢度低。因此,选择高岭土和碳酸钙进行复配,并对其复配比例进行了优化。结果表明,高岭土和碳酸钙复配比例为7:5时,涂层商标织物的耐摩擦色牢度达到了 4级及以上,且商标织物的喷印性能满足要求。最后,进一步优化交联剂用量以及涂层后的焙烘工艺,确定了制备适用于数码喷墨打印的涂层商标织物的涂层浆配方及焙烘工艺:水100 g,EC-507改性苯丙乳液25 g,复配填充剂75 g(高岭土和碳酸钙按质量比7:5复配),分散剂1.5 g,交联剂0.375 g(交联剂用量为涂层剂总量的1.5%);焙烘温度150℃,焙烘时间90s。
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